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Title: Aproveitamento agroindustrial de cactáceas do semiárido brasileiro.
Other Titles: Crop agro-industrial use Of the Brazilian semiarid.
???metadata.dc.creator???: NASCIMENTO, Marcos Antônio Germano do.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: CAVALCANTI-MATA, Mario Eduardo Rangel Moreira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: ARAGÃO, Fonseca Aragão.
???metadata.dc.contributor.referee2???: GOUVEIA, Deyzi Santos.
???metadata.dc.contributor.referee3???: FERREIRA, José Carlos.
???metadata.dc.contributor.referee4???: SOUSA, Severina de.
Keywords: Cactáceas.;Facheiro.;Mandacaru.;Cinética de congelamento.;Liofilização.;Secagem convectiva.;Cacti.;Facheiro.;Mandacaru.;Freezing kinetics.;Freeze-drying.;Connective drying.
Issue Date: 22-Aug-2014
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: NASCIMENTO, Marcos Antônio Germano do. Aproveitamento agroindustrial de cactáceas do semiárido brasileiro. 2014. 305 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2014.
???metadata.dc.description.resumo???: O presente trabalho teve como objetivo desenvolver produtos alimentícios: suco e pão de forma com a incorporação dos frutos de facheiro e mandacaru. O estudo foi dividido em quatro capítulos. No Capítulo 1, realizou-se o processamento das frutas e quantificou o rendimento industrial da polpa, casca e semente. Determinaram-se as características químicas e físico–químicas das polpas e cascas dos frutos de facheiro e mandacaru. No Capítulo 2, as polpas dos frutos de facheiro e mandacaru foram congelados, com o objetivo de determinar a cinética, nas temperaturas de -25 °C, em freezer, a -60 e -150 °C em balcão criogênico e por imersão em nitrogênio líquido -196 °C. No Capítulo 3 obteve-se o pó da polpa dos frutos de facheiro e mandacaru pelo processo de liofilização, onde estudou-se o efeito do congelamento submetidas a polpa a três temperaturas de congelamento -25 °C, -60 e -150 °C. Durante a liofilização foram determinadas as cinéticas de secagem, onde os modelos matemáticos de Cavalcanti Mata, Midilli, Kucuk &Yapar, Page e exponencial de dois termos foram utilizados para predizer o comportamento da curva de secagem. O material liofilizado obtido em forma de pó foi submetido a análise químicas e físico–químicas. Utilizou-se a polpa do fruto do facheiro e mandacaru em pó, liofilizado nas temperaturas de congelamento de -25, -60 e -150 °C, para análise sensorial. No Capítulo 4 realizou-se a otimização da secagem convectiva das cascas dos frutos de facheiro e mandacaru aplicando o planejamento experimental fatorial estudando a influência da temperatura (T) e a velocidade do ar (var) durante a secagem. Os modelos matemáticos de Cavalcanti Mata, Midilli, Kucuk &Yapar, Page e exponencial de dois termos foram utilizados para predizer o comportamento da curva de secagem. O material seco obtido em forma de pó foi submetido a análise químicas e físico–químicas. Utilizou-se de pão de forma, substituindo-se 10% da farinha de trigo pelas farinhas das cascas dos frutos de facheiro e de mandacaru nas diferentes temperaturas de secagem (50, 60 e 70 °C) para análise sensorial. Com base nos resultados obtidos verificou-se que a polpa de facheiro apresentou menor rendimento do a que polpa do mandacaru. A polpa de facheiro e mandacaru apresentou os teores de sólidos solúveis, ácido ascórbico, açúcares redutores, açúcares totais e valor calórico maiores que a casca dos respectivos frutos. O tempo de congelamento foi menor na polpa do fruto do mandacaru do que na polpa do fruto do facheiro, para as temperaturas de -25, -60, -150 e -196 °C. As curvas de congelamento da polpa do fruto do facheiro e mandacaru -25, -60, -150 e -196 °C ocorrem em menor tempo à medida que a temperatura do congelamento diminui. A difusividade térmica efetiva da polpa do fruto de mandacaru e facheiro é diretamente proporcional ao aumento do gradiente da temperatura e inverso ao teor de água, nas temperaturas de -25, -60, -150, e -196 °C. O modelo matemático de Cavalcanti Mata, de maneira geral é o que melhor prediz a cinética de secagem por liofilização. Verificou-se que a diminuição da temperatura de congelamento acarreta maior tempo de liofilização, tanto para as polpas de facheiro como a de mandacaru. Constatou-se pela análise sensorial que não existi diferença significativas entre as amostras de sucos estudadas e que não houve influência da temperatura de congelamento. As variáveis de entrada: temperatura e velocidade do ar de secagem influenciaram significativamente sobre as variáveis de resposta. O modelo empírico de segunda ordem foi o que obteve os valores de maior significância estatística. O modelo matemático proposto por Cavalcanti Mata é o modelo que melhor prediz o comportamento da secagem das cascas dos frutos de facheiro e de mandacaru.
Abstract: The present work had as an objective to develop alimentary products: juice and sliced bread with the incorporation of “facheiro’s” fruits and “mandacaru”. The study was divided in four chapters. In the First Chapter, the processing of fruits and the quantifying of the industrial yielding of the pulp, rind, and seed took place. The chemical and physical-chemical characteristics of the pulps and rinds of the fruits of “facheiro” and “mandacaru” were determined. In Chapter 2, the pulps of the fruits of “facheiro” and “mandacaru” were frozen with the objective of determining the kinetic, at the temperatures of -25 °C, in a freezer, then at -60 and -150 °C on cryogenic counter and by their immersion in liquid nitrogen -196 °C. In Chapter 3 it was obtained the powder of the pulp of the fruits of “facheiro” and “mandacaru” through the process of freeze-drying, where it was studied the effect of the freezing subjugated to the pulp at three freezing temperatures -25 °C, -60, and -150 °C. During the freeze-drying process it were determined the kinetics of the drying, where the mathematics models of Cavalcanti Mata, Midilli, Kucuk &Yapar, Page and the exponential of two terms were utilized to predict the behavior of the drying curve. The freeze-drying material got in powder form was subject to chemical and physical-chemical analysis. The powdered pulp of the fruits of “facheiro” and “mandacaru”, frozen-dried at the freezing temperatures of -25, -60, and -150 °C were subject of sensorial analysis. In Chapter 4, the optimization of the convective drying of the fruit’s rind took place by applying the experimental factorial planning studying the influence of the temperature (T) and the velocity of air (var) during the drying. The mathematics models of Cavalcanti Mata, Midilli, Kucuk &Yapar, Page and the exponential of two terms were utilized to predict the behavior of the drying curve. The dried material obtained in powder form was submitted to chemical and physical-chemical analysis. Sliced bread was utilized by substituting 10% of the wheat flour for flour made out of the rind of the fruits of “facheiro” and “mandacaru” in the different drying temperatures (50, 60 and 70 °C) for sensorial analysis. Based on the results obtained it was verified that the “facheiro’s” pulp yielded less than the pulp of “mandacaru”. Their pulps demonstrated contents of soluble solids, ascorbic acid, reducing sugars, total sugars, and higher caloric values than the rips of the fruits. The freezing time was less in the fruit of “mandacaru” rather than the pulp of the fruit of “facheiro”, for the temperatures of -25, -60, -150, and -196 °C. The freezing curves of the pulp of the fruits were -25, -60, -150, and -196 °C happen in less time as the freezing temperature decreases. The effective thermal diffusivity of the pulps of the fruits of “mandacaru” and “facheiro” is directly proportional to the increase of the gradient of the temperature and the inverse to the tenor of the water at the temperatures of -25, -60, -150, and -196 °C. The mathematical model of Cavalcanti Mata, in a general way is the one who best predicts the kinetic of the drying by the freeze-drying process. It was verified that the decrease of the freezing temperature gathered a higher freeze-drying time, both to the pulps of “facheiro” and “mandacaru”. It was found through sensorial analysis that there were no significant differences between the samples of juices studied and that there was no influence of the freezing temperature. The entering variables: temperature and the velocity of the air on the drying significantly influenced under the response variables. The empiric model of the second order was the one who obtained the highest statistical significance values. The mathematic method proposed by Cavalcanti Mata is the model that best predicts the drying behavior of the rids of the fruits of “facheiro” and “mandacaru”.
Keywords: Cactáceas.
Facheiro.
Mandacaru.
Cinética de congelamento.
Liofilização.
Secagem convectiva.
Cacti.
Facheiro.
Mandacaru.
Freezing kinetics.
Freeze-drying.
Connective drying.
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharias.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2367
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